(57)【要約】【課題】  胸部の部位に応じて膨張部による接触応力を変化させて、胸部全体の拘束力、ひいては乗員上体の拘束力を高めることができる車両用乗員拘束装置を提供する。【解決手段】  緊急時に膨張するショルダベルト１１の膨張部１６に、この膨張部１６の膨張時に胸部上方部Ｍｃｕに対する接触応力を胸部下方部Ｍｃｂに対する接触応力よりも高くする胸部応力変化手段２０を設けることにより、膨張部１６の内部圧力を比較的強度の低い胸部下方部Ｍｃｂに大きな負担を与えることなく高めて、乗員Ｍの胸部全体の拘束力を高めることができる。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに着座した乗員の上体を片方の肩部から他方の腰部へと斜めに拘束するショルダベルトを備え、緊急時にこのショルダベルトが膨張する車両用乗員拘束装置において、
前記ショルダベルトの膨張部に、この膨張部の膨張時に胸部上方部に対する接触応力を胸部下方部に対する接触応力よりも高くする胸部応力変化手段を設けたことを特徴とする車両用乗員拘束装置。
【請求項２】
胸部応力変化手段は、膨張部を隔膜で画成される胸部上方部に対応した膨張部上方室と胸部下方部に対応した膨張部下方室との２室を備え、膨張時に膨張部上方室の内圧が膨張部下方室の内圧よりも高くなるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員拘束装置。
【請求項３】
膨張部上方室および膨張部下方室は、それぞれに供給される圧力流体の供給経路を独立して備えたことを特徴とする請求項２に記載の車両用乗員拘束装置。
【請求項４】
圧力流体の供給経路を膨張部上方室のみに設ける一方、隔膜に膨張部上方室から膨張部下方室に圧力流体を供給する連通孔を形成したことを特徴とする請求項２に記載の車両用乗員拘束装置。
【請求項５】
膨張部下方室に、この膨張部下方室内の圧力を外方に排出する排出孔を形成したことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の車両用乗員拘束装置。
【請求項６】
ショルダベルトの膨張部は、膨張時に上方から下方に向かって乗員との接触部幅が徐々に増大することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の車両用乗員拘束装置。
【請求項７】
ショルダベルトの膨張部は、膨張時に下方から上方に向かって徐々に全体の厚みが増大することを特徴とする請求項６に記載の車両用乗員拘束装置。
【請求項８】
シートに着座した乗員の上体を肩部から腰部へと斜めに拘束するショルダベルトに膨張部上方室と膨張部下方室とこれら膨張部の各室の圧力を調整する胸部応力変化手段とを設け、緊急時に胸部上方部に対する接触応力を胸部下方部に対する接触応力よりも高くしたことを特徴とする車両用乗員拘束装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緊急時にショルダベルトが膨張する機能を備えた車両用乗員拘束装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シートベルトを用いた従来の車両用乗員拘束装置では、車両衝突時にショルダベルトに設けた膨張部にインフレータで発生した高圧ガスを導入して、この膨張部を膨張させてショルダベルトに張力を発生させ、膨張した膨張部を乗員に密着させて乗員上体の拘束性を高めるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２９４１１１号公報（第４頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、かかる従来の車両用乗員拘束装置は、膨張した膨張部によって乗員の上体部分を拘束する際、膨張部が全体に亘って略均一断面となる１つの室で形成されていたため、この膨張部の乗員胸部に対する接触応力が全体に亘って略等しくなっている。
【０００４】
このため、乗員胸部の中でも比較的強度が弱い胸部下部に対応させて膨張部の膨張力、つまり、乗員胸部に対する接触応力を決定せざるを得なくなってしまい、結果的に膨張部による乗員胸部全体の拘束力、ひいては、ショルダベルトによる乗員上体の拘束力を乗員の体形に応じた理想的なものとする事が困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は胸部の部位に応じて膨張部による接触応力を変化させて、胸部全体の拘束力、ひいては乗員上体の拘束力を高める理想的なものに近づけることができる車両用乗員拘束装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、シートに着座した乗員の上体を片方の肩部から他方の腰部へと斜めに拘束するショルダベルトを備え、緊急時にこのショルダベルトが膨張する車両用乗員拘束装置において、
前記ショルダベルトの膨張部に、この膨張部の膨張時に胸部上方部に対する接触応力を胸部下方部に対する接触応力よりも高くする胸部応力変化手段を設けたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ショルダベルトの膨張部に胸部応力変化手段を設けて、緊急時に膨張部が膨張した際に、乗員胸部の中でも比較的強度の高い胸部上方部に対する接触応力を、比較的強度の低い胸部下方部に対する接触応力よりも高くしたので、膨張部の内部圧力を胸部下方部に大きな負担を与えることなく高めて乗員の胸部全体の拘束力を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【０００９】
図１〜図４は本発明の車両用乗員拘束装置の第１実施形態を示し、図１は車両用乗員拘束装置の通常状態を示す前方斜視図、図２は車両用乗員拘束装置の通常状態を示す正面図、図３は膨張部の膨張状態を示す前方斜視図、図４は膨張部の膨張状態を示す正面図である。
【００１０】
この第１実施形態の車両用乗員拘束装置１は、図１，図２に示すように３点式シートベルト（以下、シートベルトと称する）１０を備え、このシートベルト１０はシートＳに着座した乗員Ｍの上体Ｍｕを片方の肩部Ｍｓから他方の腰部Ｍｗへと斜めに拘束するショルダベルト１１と、乗員Ｍの大腿部Ｍｔを左右側に亘って拘束するラップベルト１２と、を備えて、乗員ＤをシートＳに拘束するようになっている。
【００１１】
ショルダベルト１１の上端部は、車体側（センターピラー）上端部に設けたショルダスルーリング１３に挿通して下方に折り返し、その下端部を車体下部に設けたリトラクタに巻回してある。
【００１２】
ショルダベルト１１とラップベルト１２とは連続して、それらの間にタング１４を挿通し、ラップベルト１２のタング１４とは反対側端部をシートＳの下部若しくは車体に直接結合し、またはリトラクタを介して連結してあり、前記タング１４は車体に結合したインナバックル１５に係脱自在に装着してある。
【００１３】
ショルダベルト１１の上端部のショルダスルーリング１３は、シートＳに対して車室外方に配置され、ショルダベルト１１の下端部のタング１４およびインナバックル１５はシートＳに対して車室内方に配置される。
【００１４】
そして、前記ショルダベルト１１には、図３，図４に示すように乗員Ｍの胸部に位置して袋状に形成した膨張部１６が設けられ、この膨張部１６は、例えば前記特開２００１−２９４１１１号公報のようにインナバックル１５に設けたインフレータの作動で発生した圧力流体としての高圧ガスが導入されて膨張するようになっており、このインフレータは前面衝突等の緊急時に車両前方から入力する衝撃を検知して作動する。
【００１５】
ここで、本実施形態では前記ショルダベルト１１の膨張部１６に、この膨張部１６の膨張時に上体Ｍｕの胸部上方部Ｍｃｕに対する接触応力を胸部下方部Ｍｃｂに対する接触応力よりも高くする胸部応力変化手段２０を設けてある。
【００１６】
胸部応力変化手段２０は、図４に示すように膨張部１６を隔膜２１で画成される胸部上方部Ｍｃｕに対応した膨張部上方室２２と、胸部下方部Ｍｃｂに対応した膨張部下方室２３との２室を備え、膨張時に膨張部上方室２２の内圧を膨張部下方室２３の内圧よりも高めるようにして構成してある。
【００１７】
前記膨張部上方室２２および前記膨張部下方室２３は、それぞれに供給される圧力流体の供給経路２４，２５を独立して備え、膨張部上方室２２に繋がる高圧側供給経路２４には比較的高圧の高圧ガスが供給されるとともに、膨張部下方室２３に繋がる低圧側供給経路２５には比較的低圧の高圧ガスが供給される。
【００１８】
即ち、膨張部１６に供給される高圧ガスは、前記インナバックル１５に組み込まれたリフレクターで発生するようになっており、このリフレクターで発生した高圧ガスはタング１４に形成したガス通路を介して膨張部１６に供給される。
【００１９】
前記高圧側供給経路２４は、膨張部下方室２３内に配索されるチューブ状を成し、タング１４のガス通路と膨張部上方室２２とを連通する一方、前記低圧側供給経路２５は、タング１４のガス通路を膨張部下方室２３に直接連通するようにしている。
【００２０】
そして、インフレータから供給するガス量割合を高圧側供給経路２４と低圧側供給経路２５とで変化させて、高圧側供給経路２４のガス供給量を多くしておくことにより、低圧側供給経路２５よりも高圧側供給経路２４の内圧を高くできるようになっている。
【００２１】
以上の構成により本実施形態によれば、ショルダベルト１１の膨張部１６に胸部応力変化手段２０を設けたので、前面衝突等の緊急時にインナバックル１５に組み込んだインフレータが作動すると、このインフレータで発生した高圧ガスは高圧側供給経路２４を介して膨張部上方室２２に供給されるとともに、低圧側供給経路２５を介して膨張部下方室２３に供給され、これら両室２２，２３を膨張してショルダベルト１１に大きな張力を発生させることができる。
【００２２】
このとき、上体Ｍｕの中でも比較的強度の高い胸部上方部Ｍｃｕに対応する膨張部上方室２２の内部圧力が、比較的強度の低い胸部下方部Ｍｃｂに対応する膨張部下方室２３の内部圧力よりも高くなっているので、膨張部下方室２３の内圧を胸部下方部Ｍｃｂの強度に応じて予め設定しておくことにより、この胸部下方部Ｍｃｂに大きな負担を与えることなく胸部全体の拘束力を高めることができ、ひいては、乗員Ｍの上体Ｍｕの拘束性を高めることができる。
【００２３】
また、本実施形態では前記胸部応力変化手段２０を隔膜２１で画成した膨張部上方室２２と膨張部下方室２３との２室で構成し、膨張部上方室２２を胸部上方部Ｍｃｕに対応させるとともに、胸部下方部Ｍｃｂを胸部下方部Ｍｃｂに対応させて、膨張時に膨張部上方室２２の内圧を膨張部下方室２３の内圧よりも高くしたので、簡単な構造により膨張部１６による胸部上方部Ｍｃｕの接触応力を高くし、胸部下方部Ｍｃｂの接触応力を低くすることができる。
【００２４】
更に、前記膨張部上方室２２および前記膨張部下方室２３は、それぞれに供給される圧力流体の供給経路２４，２５を独立して備えたので、インフレータから供給される高圧ガスをそれぞれの供給経路２４，２５に適宜割合で分配するという簡単な方法で、膨張部上方室２２と膨張部下方室２３の内部圧力を精度良く決定することができる。
【００２５】
図５，図６は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図５は膨張部の膨張状態を示す正面図、図６は膨張部内部の要部を示す斜視図である。
【００２６】
この第２実施形態の車両用乗員拘束装置１Ａは、基本的に第１実施形態と同様となり、ショルダベルト１１に設けた膨張部１６の胸部応力変化手段２０は、隔膜２１で画成される胸部上方部Ｍｃｕに対応した膨張部上方室２２と、胸部下方部Ｍｃｂに対応した膨張部下方室２３との２室を備えて構成される。
【００２７】
そして、本実施形態では圧力流体としてのインフレータの高圧ガスの供給経路２４ａを膨張部上方室２２のみに設ける一方、隔膜２１に膨張部上方室２２から膨張部下方室２３に圧力流体を供給する連通孔２６を形成してある。
【００２８】
本実施形態にあっても前記供給経路２４ａはチューブ状に形成され、膨張部下方室２３内に配索してインフレータと膨張部上方室２２とを連結してあり、また、前記隔膜２１に形成した連通孔２６は、所定のオリフィス効果を発揮できる孔径に設定され、膨張時に膨張部上方室２２と膨張部下方室２３との間に圧力差が発生できるようになっている。
【００２９】
従って、この第２実施形態によれば緊急時にインフレータで発生した高圧ガスは、供給経路２４ａを介して膨張部上方室２２に流入し、この膨張部上方室２２を膨張させるとともに、膨張部上方室２２を膨張しつつ内部のガス圧を隔膜２１の連通孔２６から膨張部下方室２３に供給し、この膨張部下方室２３を膨張させる。
【００３０】
このとき、膨張部下方室２３は前記連通孔２６のオリフィス効果によって膨張部上方室２２よりも内圧が低くなり、膨張部上方室２２の内部圧力を膨張部下方室２３の内部圧力よりも高くすることができ、第１実施形態と同様に胸部下方部Ｍｃｂに大きな負担を与えることなく胸部全体の拘束力を高めることができる。
【００３１】
また、本実施形態では膨張部上方室２２と膨張部下方室２３との圧力差は、隔膜２１の連通孔２６の大きさによって簡単かつ精度良く設定することができる。
【００３２】
図７は本発明の第３実施形態を示し、前記第２実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図７は膨張部の膨張状態を示す正面図である。
【００３３】
この第３実施形態の車両用乗員拘束装置１Ｂは、基本的に第２実施形態と同様となり、胸部応力変化手段２０は、隔膜２１で画成される膨張部上方室２２と膨張部下方室２３との２室を備え、インフレータの高圧ガスの供給経路２４ａを膨張部上方室２２のみに設け、隔膜２１に膨張部上方室２２から膨張部下方室２３に圧力流体を供給する連通孔２６を形成してある
そして、本実施形態では膨張部下方室２３に、この膨張部下方室２３内の圧力を外方に排出する排出孔２７を形成してある。
【００３４】
前記排出孔２７は、膨張部下方室２３内の圧力を排出するにオリフィス機能をもって所定の流出抵抗が備わるようになっている。
【００３５】
従って、本実施形態によれば、緊急時にインフレータで発生した高圧ガスは供給経路２４ａを介して膨張部上方室２２に流入してこれを膨張し、次いで隔膜２１の連通孔２６を介して膨張部下方室２３に流入してこれを膨張する。
【００３６】
そして、膨張部下方室２３に供給されたガス圧は排出孔２７から外方に放出されることになるが、この排出孔２７はオリフィス効果を備えていることにより、膨張部下方室２３内に所定の圧力を保持しつつ、この膨張部下方室２３の内部圧力を膨張部上方室２２の内部圧力よりも低く設定でき、第１実施形態と同様に胸部下方部Ｍｃｂに大きな負担を与えることなく胸部全体の拘束力を高めることができる。
【００３７】
また、本実施形態では膨張部下方室２３に排出孔２７を形成したことにより、この膨張部下方室２３の内部圧力を積極的に低下できるため、膨張部上方室２２と膨張部下方室２３との圧力差を容易に設定することができる。
【００３８】
図８，図９は本発明の第４実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図８は膨張部の膨張状態を示す正面図、図９は図８中Ａ−Ａ線およびＢ−Ｂ線に沿った断面を（ａ），（ｂ）にそれぞれ示す断面図である。
【００３９】
この第４実施形態の車両用乗員拘束装置１Ｃは、基本的に前記各実施形態と同様にショルダベルト１１およびラップベルト１２を有するシートベルト１０を備え、ショルダベルト１１に膨張部１６が設けられるが、本実施形態では膨張部１６は隔膜２１を設けることなく全体を連続室として形成してある。
【００４０】
ここで、本実施形態では図８に示すように前記膨張部１６を、膨張時に上方から下方に向かって乗員Ｍとの接触部幅Ｗを徐々に増大してある。
【００４１】
即ち、膨張部１６の胸部上方部Ｍｃｕに対応する上部の接触部幅Ｗを図９（ａ）に示すようにＷａとし、胸部下方部Ｍｃｂに対応する下部の接触部幅Ｗを図９（ｂ）に示すようにＷｂとすると、Ｗａ＜Ｗｂとなるように膨張部１６の接触部幅Ｗを徐々に連続させて変化させてある。
【００４２】
従って、本実施形態によれば膨張部１６の接触部幅Ｗを下方に向かって徐々に増大したので、上体Ｍｕの中でも強度が比較的低い胸部下方部Ｍｃｂの接触幅ｂが、強度が比較的高い胸部上方部Ｍｃｕの接触幅ａよりも広くなるので、胸部下方部Ｍｃｂではショルダベルト１１から付加される接触入力をより広い領域に分散させることができ、ひいては、膨張部１６による胸部上方部Ｍｃｕの接触応力を高くし、胸部下方部Ｍｃｂの接触応力を低くすることができる。
【００４３】
尚、本実施形態は第１〜第３実施形態に示したように、膨張部１６を隔膜２１により膨張部上方室２２と膨張部下方室２３とに画成した場合にあっても適用することができる。
【００４４】
図１０，図１１は本発明の第５実施形態を示し、前記第４実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１０は膨張部の膨張状態を示す側面図、図１１は図１０中Ｃ−Ｃ線およびＤ−Ｄ線に沿った断面を（ａ），（ｂ）にそれぞれ示す断面図である。
【００４５】
この第５実施形態の車両用乗員拘束装置１Ｄは、基本点に前記第４実施形態と同様となり、膨張部１６の膨張時の接触部幅Ｗを、上方から下方に向かって徐々に増大してある。
【００４６】
ここで、本実施形態では前記ショルダベルト１１の膨張部１６は、その膨張時に下方から上方に向かって徐々に全体の厚みＴを増大するようにしてある。
【００４７】
即ち、前記厚みＴは乗員Ｍから前方に突出する膨張部１６の高さを意味し、膨張部１６の胸部上方部Ｍｃｕに対応する上部の厚みＴを図１１（ａ）に示すようにＴａとし、胸部下方部Ｍｃｂに対応する下部の厚みＴを図１１（ｂ）に示すようにＴｂとすると、Ｔａ＜Ｔｂとなるように膨張部１６の接触部幅Ｗを徐々に連続させて変化させてある。
【００４８】
従って、本実施形態では、膨張部１６の膨張時の接触部幅Ｗを上方から下方に向かって徐々に増大した場合であっても、この膨張部１６の膨張時の厚みＴを、下方から上方に向かって徐々に増大したので、膨張部１６の上方部分の周方向の長さを前記第４実施形態に比較して拡大することができるようになり、結果的にショルダベルト１１の長手方向の縮み量を稼ぐことができてプリテンショナー効果を増大することができる。
【００４９】
ところで、本発明の車両用乗員拘束装置は前記第１〜第５実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができ、例えば、シートベルト１０全体をシートＳに取り付けた、いわゆるベルトインシートにあっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態における車両用乗員拘束装置の通常状態を示す前方斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態における車両用乗員拘束装置の通常状態を示す正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態における膨張部の膨張状態を示す前方斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態における膨張部の膨張状態を示す正面図である。
【図５】本発明の第２実施形態における膨張部の膨張状態を示す正面図である。
【図６】本発明の第２実施形態における膨張部内部の要部を示す斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態における膨張部の膨張状態を示す正面図である。
【図８】本発明の第４実施形態における膨張部の膨張状態を示す正面図である。
【図９】図８中Ａ−Ａ線およびＢ−Ｂ線に沿った断面を（ａ），（ｂ）にそれぞれ示す断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態における膨張部の膨張状態を示す側面図である。
【図１１】図１０中Ｃ−Ｃ線およびＤ−Ｄ線に沿った断面を（ａ），（ｂ）にそれぞれ示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  車両用乗員拘束装置
１０  シートベルト
１１  ショルダベルト
１６  膨張部
２０  胸部応力変化手段
２１  隔膜
２２  膨張部上方室
２３  膨張部下方室
２４，２４ａ，２５  供給経路
２６  連通孔
２７  排出孔
Ｓ  シート
Ｍ  乗員
Ｍｕ  上体
Ｍｓ  肩部
Ｍｗ  腰部
Ｍｃｕ  胸部上方部
Ｍｃｂ  胸部下方部
【図１】
2005343316.tif 000003
【図２】
2005343316.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2005343316.tif 000010
【図９】
2005343316.tif 000011
【図１０】
2005343316.tif 000012
【図１１】
2005343316.tif 000013